KR100298221B1 - 접합균류인 자이고린쿠스 모엘레리 ｐｆ-425 균주와 이를 이용한식물 생장 촉진제 및 병 발생 억제제로의 이용방법 - Google Patents
접합균류인 자이고린쿠스 모엘레리 ｐｆ-425 균주와 이를 이용한식물 생장 촉진제 및 병 발생 억제제로의 이용방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 접합균류인 자이고린쿠스 모엘레리(Zygorhynchus moelleri) PF-425균주(균주 기탁번호 KCTC 8933P) 및 이를 이용하여 식물 생장 촉진제 및 식물 병발생 억제제로 사용하는 방법에 관한 것이다.
본 발명은 잔디 근권에서 분리한 접합균 자이고린쿠스 모엘레리 PF-425균주를 감자포도당 한천배지(potato dextrose agar medium, 이하 PDA)에 접종하여 25∼27℃에서 5∼7일간 배양한 후, 균총의 절편을 피트모스(peatmoss)-보리 혼합배지에 접종한 것을 25℃에서 15일간 배양하여 음건하고, 이 배양체를 토양과 혼합하여(5%, 용적비) 작물에 적용하는 기술로써 환경적으로 안전하여 지속적 영농을 가능케할 뿐만 아니라 식물 생장 촉진과 병발생 억제 면에 있어서도 탁월한 효과가 있다.
Description
본 발명은 접합균류인 자이고린쿠스 모엘레리(Zygorhynchus moelleri) PF-425 균주 및 이를 이용한 식물 생장 촉진제와 식물병 발생 억제제로 이용하는 방법으로 보다 구체적으로는, 접합균인 자이고린쿠스 모엘레리 PF-425 균주는 대전 교외 잔디의 근권에서 분리한 균으로 이 균주를 피트모스-보리 혼합배지(1:1 혼합)에서 15일 이상 배양한 배양체를 토양에 처리하여 식물 생장 촉진제 및 병 발생 억제제로서 이용하는 방법에 관한 것이다.
지구상에 존재하는 식물체는 다양한 미생물과 상호관계를 통하여 함께 진화하여왔다. 일반적으로 야생종은 병원균에 대해 저항성을 나타내나, 다수확 및 품질 향상을 목적으로 육종된 재배종들은 특정 병원균들에 대한 감수성을 나타내는 경우가 많다. 작물을 연작할 경우는 병원체의 침해를 받을 수 있는 기회가 많아지며, 병으로 인한 피해는 증가하게 된다.
지금까지 알려진 식물병의 방제법에는 여러 가지가 있으나 그 중 저항성 품종의 이용과 약제방제등이 효과적인 방제법으로서 널리 이용되고 있다. 하지만 저항성 품종의 감수성으로의 전락과 약제 저항성균의 출현으로 이 방법들의 한계가 드러나 이에 효과적인 식물병 방제를 위한 새로운 방제법의 확립이 필요한 실정이다.
상기의 문제를 해결하고 또한 현대농업이 지향하는 지속적 농업을 위하여는 환경에 안전한 병 방제 대책을 필요로 하는 바 이에 따라 식물병에 있어서는 생물학적 방제가 효과적이다.
작물의 근권 및 근면 미생물중에서 식물 생장 촉진 및 식물병 억제 효과가 있는 식물 생장 촉진 근권세균(plant growth promoting rhizobacteria : PGPR)과 식물 생장 촉진 균류(plant growth promoting fungi : PGPF)에 관한 연구가 최근 활발히 진행중에 있다. 피지피에프(PGPF)에 관하여 최근 일본의 햐쿠마찌등(Hyakumachi 등, 1992), 시바나 등(Shibana 등, 1993, 1994, 1995)은 여러 작물의 근권과 근면으로부터 분리한 진균 중에서 트라이코데르마속, 페니실리움속, 비병원성 푸사리움속과 라이조토니아속 및 무포자형성균등의 식물 생장 촉진 효과를 보고하고 있다. 또한 피지피에프는 식물 생장 촉진 효과 뿐 아니라 각종 토양 전염성병과 지상부병에 대하여 발병 억제효과가 있는 것이 알려져 있다. 미에라등 (Meera 등, 1994)은 피지피에프 균주를 토양 및 오이 뿌리에 처리했을 때 오이 탄저병과 같은 지상부병에 저항성이 유도됨을 보고하고 있다.
본 발명자는 이미 보고된 피지피에프와는 다른 신규 접합균류를 분리하고, 이 분리 균주를 피트모스(peatmoss)-보리 혼합배지에서 배양하여 이 배양체를 음건한 후 용적비를 5% 되게 토양과 혼합하여 작물을 재배하므로써 작물생장촉진 및 병 발생 억제 효과를 얻을 수 있는 새로운 기술을 찾아 본 발명을 완성하였다.
따라서 본 발명의 목적은 자이고린쿠스 모엘레리(Zygorhynchus moelleri) PF-425 균주 및 이를 이용하여 피트모스-보리 혼합배지에서 배양한 후 이를 식물 생장 촉진제와 병발생 억제제로 사용하는 방법을 제공하는데 있다.
도 1은 자이고린쿠스 모엘레리 PF-425균주의 전자 현미경 사진이다.
도 2는 자이고린쿠스 모엘레리 PF-425균주의 토마토 생장 촉진 효과 사진이다.
본 발명에 사용된 접합균인 자이고린쿠스 모엘레리(Zygorhynchus moelleri) PF-425 균주(KCTC 8933P, 1999.02.26자로 생명공학연구소에 기탁함)는 잔디의 근권으로부터 스트렙토마이신(30ppm)을 첨가한 감자 한천배지를 사용하여 분리한다.
분리된 균주는 피트모스-보리 혼합배지에서 15∼20일간 배양하여 배양체를만든 후 이를 토양에 혼합(5%, 용적비)하여 식물 생장 촉진과 병 발생 억제 효과를 조사한다.
자이고린쿠스 모엘레리 PF-425 균주의 식물 생장 촉진 효과는 토마토, 고추, 오이 등의 작물을 선택하여 실시하였고, 병 발생 억제 효과는 토마토 역병균 파이토푸소라 인페스탄스(Phytophthora infestans)에 대한 억제를 지표로 삼아 실시하였다.
이하 본 발명을 실시예에 의해 구체적으로 설명하고자 하나 본 발명의 기술적 범위가 이들 실시예에 의해 한정되어지지는 않는다.
< 실시예 1 > 접합균 자이고린쿠스 모엘레리 PF-425 균주의 분리 및 균주 동정
본 발명에 사용된 균주는 대전지역의 공원에서 채집한 잔디의 뿌리를 살균수로 3∼4회 씻고 뿌리를 5 ㎜ 절편으로 잘라 1 % 차아염소산 나트륨 용액에 1분간 침지하여 표면 소독한 다음 스트렙토마이신(30ppm)을 첨가한 감자포도당 한천배지 (potato dextrose agar medium 이하 PDA라 한다)에서 25℃로 3∼5일간 배양하여 균을 분리하였다. 분리한 균주를 PDA에서 5일간 배양한 후 균주들의 절편을 보리배지에 접종하여 10일간 배양하였고, 배양체를 2일간 음건한 후 육묘용 상토에 혼합하여(5%, 용적비) 토마토 생장 촉진효과를 조사한 결과 대조구에 비하여 120%의 높은 생장 촉진 효과를 나타내어 조사된 다른 균주보다 생장촉진 효과가 우수함을 확인하였다. 이 균주는 PDA 배지에서 배양한 후 배양적, 형태적 특징을 조사한 결과 표 1에서 보는 바와 같이 자이고린쿠스 모엘레리(Zygorhynchus moelleri)와 유사하여이를 자이고린쿠스 모엘레리(Zygorhynchus moelleri) PF-425 균주로 명명하였다.
(표 1). 자이고린쿠스 모엘레리(Zygorhynchus moelleri) PF-425 균주의 생육상태 및 형태적 특징
| 구 분 | 생육상태 및 형태적 특성 | |||
| PF-425 | 자이고린쿠스 모엘레리a) | |||
| 사용배지 | 감자한천배지 | 생육상태 | 생육양호 | 생육양호 |
| 배양특성 | 초기 백색균사 후기 황갈색 | 초기 백색균사 후기 황갈색 | ||
| 기 관 | 포자낭 | 직립, 구형표면은부드럽다지름11.0×15.0㎛ | 직립, 구형표면은부드럽다12.0∼40.0㎛ | |
| 포자낭포자 | 계란모양, 표면은 부드럽다2.5∼3.0×3.7∼5.0㎛ | 계란모양, 표면은 부드럽다2∼3.3×3.0∼6.5 | ||
| 자낭축 | 납작하고 때로는 구형깃이 있다5.0∼8.0×7.5∼10.0㎛ | 납작하고 때로는 구형깃이 있다6.0∼8.6×8∼25.0 | ||
| 후막포자 | 하나 또는 두 개씩 존재, 계란모양8.7∼12.5×12.0∼15.0 | 하나 또는 두 개씩 존재, 계란모양12×22 | ||
| 접합포자 | 구형, 갈색∼어두운 갈색30∼35㎛ | |||
| 생 태 | 잔디의 근권 및 토양 | 토양 |
a)Hesseltine, C. W., Benjamin, C. R., and Mehrotra, B. S. 1959. The GenusZygorhynchus. Mycologia vol. 51
< 실시예 2 > 자이고린쿠스 모엘레리 PF-425 균주의 배양
본 발명은 식물생장 촉진제와 병발생 억제제를 제조하기 위하여 PDA 배지에서 25℃로 5 일간 배양한 균의 절편을 보리배지(보리 : 증류수=1:1, 용적비)에 접종하여 22∼25℃에서 10∼12일간 배양한 배양체를 마쇄하여 토양처리제로 이용하였다. 또한 개선된 배양법으로 피트모스(peatmoss)-보리 혼합배지를 사용하였는데 그 제조 방법은 피트모스 : 보리 : 증류수를 3:3:1비율로(용적비) 혼합한 후 고압살균하여 제조하였다. 이와 같이 제조한 피트모스-보리 혼합배지에 PDA 배지에서 배양한 PF-425 균주의 균총 절편을 접종하여 25±2℃에서 15∼20 일간 배양한 배양체를 음건시켜 마쇄한 후 토양처리제로 이용하였다.
< 실시예 3 > 자이고린쿠스 모엘레리 PF-425 균주의 식물생장 촉진효과 및 병 발생억제 효과의 검정방법
자이고린쿠스 모엘레리 PF-425 균주의 식물생장 촉진효과 및 병방제 효과를 조사하기 위하여 본 균주를 피트모스-보리 혼합배지에 접종하여 25℃에서 15∼20 일간 배양한 후 2 일간 음건한 배양체를 용적비율로 5%가 되게 토양에 혼합하여 공시토양을 조제하였다. 이 공시 토양에 토마토, 오이, 고추종자를 파종하여 25℃ 온실에서 28 일간 생육시킨 후 식물생장 촉진과 병 발생 억제 효과를 확인하였다.
< 시험예 1 > 자이고린쿠스 모엘레리 PF-425 균주의 식물생장 촉진효과
PF-425 균주의 식물생장 촉진효과를 조사하기 위하여 무영양토와 시판되는 육묘용 상토에 PF-425 균주의 배양체를 용적비로 5% 되게 섞어서 폿트(6×11㎝)에 담은 후 고추종자(품종: 부강), 오이종자(품종: 실버스타), 토마토 종자(품종: 서광)를 3 개씩 파종하였다. 폿트를 25℃ 유리온실에 넣고 종자를 발아시킨 후 1개체씩 남겨 28 일간 생육시킨 후 초장, 생체중 및 건물중을 조사하였다. 대조구는 균주를 접종하지 않은 피트모스-보리 혼합배지만을 토양에 혼합하여 같은 조건으로 처리하여 조사하였다. 무영양토 실험 결과는 표 2 에서 보는 바와 같이 PF-425 균주 처리시 고추에서는 초장, 생체중, 건물중이 대조구에 비하여는 각각 2.2배, 8배, 4배, 오이에서는 3.1배, 4.2배, 5.4배, 토마토에서는 1.6배, 2.4배, 2.3배의 생장촉진 효과를 보였다.
육묘용 상토 실험결과는 표 3 에서 보는 바와 같이 PF-425 균주 처리시 고추에서는 초장, 생체중, 건물중이 대조구에 비하여는 각각 1.5배, 1.6배, 2.4배, 오이에서는 1.2배, 1.1배, 1.2배, 토마토에서는 1.1배, 1.2배, 1.3배의 생장촉진 효과를 보였다.
(표 2) PF-425 균주의 식물생장 촉진효과(무영양토 실험)
| 구 분 | PF-425 균주처리 | 대조구(무처리) | ||||
| 초장(cm) | 생체중(mg) | 건물중(mg) | 초장(cm) | 생체중(mg) | 건물중(mg) | |
| 고 추 | 7.5 | 160 | 40 | 3.3 | 20 | 10 |
| 오 이 | 20.8 | 7,300 | 810 | 6.7 | 1,700 | 150 |
| 토마토 | 22.1 | 3,000 | 310 | 13.1 | 1,300 | 130 |
(표 3) PF-425 균주의 식물생장 촉진효과(육묘용 상토실험)
| 구 분 | PF-425 균주처리 | 대조구(무처리) | ||||
| 초장(cm) | 생체중(mg) | 건물중(mg) | 초장(cm) | 생체중(mg) | 건물중(mg) | |
| 고 추 | 13.0 | 820 | 120 | 8.4 | 510 | 50 |
| 오 이 | 29.8 | 17,000 | 2,100 | 23.9 | 14,400 | 1,700 |
| 토마토 | 42.1 | 14,700 | 1,500 | 36.4 | 11,500 | 1,100 |
< 시험예 2 > 자이고린쿠스 모엘레리 PF-425 균주의 병발생 억제효과
PF-425 균주의 병발생 억제효과를 조사하기 위하여 충남대학교 식물병리학 연구실에 보관중인 토마토 역병균(파이토프소라 인페스탄스 ;Phytophthora infestans)을 브이-에이트 쥬스한천(V-8 juice agar)배지에서 10 일간 배양한 후 포자낭 현탁액(포자농도 2∼3× 103개/ml)을 만들고 이 포자낭 현탁액을 저온처리 (5℃에서 10시간 이상)하여 유주자를 유출시킨 후 접종원으로 사용하였다. 피트모스-보리 혼합배지에 자란 배양체를 용적비로 5% 되게 육묘용 상토와 잘 혼합하여 폿트에 넣고 표면 소독한 토마토 종자를 파종하여 25℃의 생육상에서 28 일간 생육시킨 후 토마토 식물체에 역병균을 접종하고 5일 후에 발병도를 조사한 결과는 표 4에서 보는 바와 같이 PF-425균주 처리구의 역병 방제가가 42.6%를 나타내었다.
(표 3) PF-425 균주의 토양 처리가 토마토역병 억제에 미치는 효과
| 발병도(%) | 방제가(%) | |
| PF-425처리구 | 12.1 | 42.6 |
| 대조구(무처리구) | 21.1 | - |
본 발명은 종래 보고된 피지피에프와는 다른 신규 접합균류인 자이고린쿠스 모엘레리 PF-425 균주를 분리하여 이를 피트모스-보리 혼합배지에서 배양하여 얻은 배양체를 용적비 5% 되게 토양과 혼합하여 작물을 재배하였을 때 고추, 오이 및 토마토에 있어서 상기 균주를 처리하지 않았을 때와 비교하여 상당한 생장촉진 효과를 보임을 알 수 있고, 또한 토마토 역병균에 대한 병발생 억제효과에 있어서도 본 발명의 PF-425 균주를 처리 하였을 때 역병 방제가가 42.6%를 나타내는 등 본 발명은 작물의 생장촉진 및 병발생 억제 효과에 있어서 탁월한 효능을 지니고 있음을 알 수 있다.
본 발명은 현대 농업이 요구하는 지속적 영농을 위한 환경 친화적인 기술로써 향후 상기 균주의 배양체를 이용한 식물생장 촉진제와 병발생 억제제등으로의 이용이 기대된다.
Claims (5)
- 신규의 접합균 자이고린쿠스 모엘레리(Zygorhynchus moelleri) PF-425 균주(기탁번호 KCTC 8933P).
- 자이고린쿠스 모엘레리(Zygorhynchus moelleri) PF-425 균주(기탁번호 KCTC 8933P) 배양체를 식물 생장 촉진제 및 병 발생 억제제로 사용하는 방법.
- 잔디의 근권에서 분리한 자이고린쿠스 모엘레리 PF-425 균주(KCTC 8933P)를 스트렙토 마이신이 함유된 감자포도당 배지에서 25℃로 3∼5일간 배양하여 균을 분리하는 단계; 감자포도당 한천배지에서 배양한 균의 절편을 보리배지에 접종하거나 또는 피트모스-보리 혼합배지에 접종하여 25℃±2℃에서 15∼20일간 배양한 후 음건시켜 배양체를 조제하는 단계; 및 PF-425균주 배양체를 육묘용 상토와 잘 혼합하여 만든 공시 토양에 고추, 오이, 토마토등의 작물의 종자를 파종하여 일정한 기간 생육시키는 단계로 구성됨을 특징으로 하는 자이고린쿠스 모엘레리 PF-425 균주(KCTC 8933P)를 이용한 식물생장 촉진제 및 식물병 발생억제제의 처리방법.
- 제 3항에 있어서, 사용된 보리배지는 보리 : 증류수가 1 : 1의 용적비로 구성됨을 특징으로 하는 자이고린쿠스 모엘레리 PF-425 균주(KCTC 8933P)를 이용한 식물생장 촉진제 및 식물병 발생억제제의 처리방법.
- 제 3항에 있어서, 사용된 피트모스-보리 혼합배지는 피트모스 : 보리 : 증류수가 3 : 3 : 1의 용적비로 구성됨을 특징으로 하는 자이고린쿠스 모엘레리 PF-425 균주(KCTC 8933P)를 이용한 식물생장 촉진제 및 식물병 발생억제제의 처리방법.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1019990014291A KR100298221B1 (ko) | 1999-04-21 | 1999-04-21 | 접합균류인 자이고린쿠스 모엘레리 ｐｆ-425 균주와 이를 이용한식물 생장 촉진제 및 병 발생 억제제로의 이용방법 |
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| KR1019990014291A KR100298221B1 (ko) | 1999-04-21 | 1999-04-21 | 접합균류인 자이고린쿠스 모엘레리 ｐｆ-425 균주와 이를 이용한식물 생장 촉진제 및 병 발생 억제제로의 이용방법 |
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